Термодинамика - плазма
Cтраница 2
Уделено внимание основным положениям о прямых и обратных циклах, об эксергии, термодинамике плазмы, непосредственного преобразования теп / оты в электрическую энергию. Изложены основы химической термсдннамики, растворов, истечения из сосудов неограниченной и ограниченной вместимости, приведены элементы статистической термодинамики. [16]
Таким образом, учет высоко возбужденных состояний атомов приводит к двум существенно различным эффектам в термодинамике плазмы: изменяется величина поправок на кулоновское взаимодействие; возникает энтропийный член, пропорциональный объему атомов плазмы. [17]
Книга отличается от вышедших ранее тем, что в ней рассмотрены основные положения об эксергии, термодинамике плазмы и др. Кроме того; рассмотрен; вопросы термодинамики непосредственного преобразования теплоты в электрическую энергию и изло, жены основы химической термодинамики. [18]
Предельно простое в вычислительном отношении, это приближение оказывается не только полезным методически, но и в ряде случаев удовлетворительно точным для описания термодинамики низкотемпературной газовой плазмы в реальных ситуациях. Приближение САХА можно расширить, включив него молекулы также в основном состоянии. Проблема построения обсуждаемого выше модифицированного варианта систематической теории, включающей в себя ( помимо лестницы ионизации, как нулевого элемента) как приближения Саха, так и асимптотически точные ( по А) поправки, отражающие как вклад возбужденных состояний всех связанных комплексов, так и влияние поправок, описывающих эффект плазменной неидеальности, т.е. точный вид разложения ( 35), в настоящее время не завершена. [19]
Как следует из предыдущих рассуждений, использование приближения ближайшего соседа приводит к тому, что межчастичное взаимодействие имеет два существенно различных проявления в термодинамике плазмы. Во-первых, это рассмотренные выше корреляционные и энтропийные вклады в термодинамические величины. Во-вторых, существенно меняется заселенность высоковозбужденных состояний атомов и, соответственно, величина атомной статистической суммы. На рис. 3 изображены зависимости статистического веса атома водорода от температуры при различных значениях концентрации электронов. Для сравнения приводится статистический вес, рассчитанный по формуле Планка-Ларкина. [21]
Во втором издании учебника в первой части более подробно рассмотрены вопросы трактовки первого и второго законов термодинамики, реальных газов; значительно переработаны разделы химической термодинамики, дифференциальных уравнений термодинамики, паровых и парогазовых циклов; включены разделы, посвященные эксергетическому методу исследования, термодинамике плазмы, термодинамике необратимых процессов. [22]
Открытие нового состояния вещества - плазмы, которая, вероятно, в ближайшем будущем будет широко применяться в некоторых областях техники благодаря ее замечательным свойствам, например электропроводности, настоятельно требует скорейшего и тщательного изучения ее теплофизических свойств; должен развиваться новый раздел термодинамики с новыми методами исследования - термодинамика плазмы. [23]
С точки зрения строгой теории термодинамики плазмы представляется существенным то обстоятельство, что обсуждаемая в данном разделе предельная структура термодинамических зависимостей газовой плазмы в ХМП-пределе ( вся в комплексе) соответствует нулевому приближению в незавершенной процедуре строгого обоснования химической модели плазмы, как систематического разложения по зависящему от температуры малому параметру [ А - ехр - const / Т) ] при постоянном значении химического потенциала плазмы. [25]
Однако в любом случае, чтобы прогнозировать поведение потока ( U-F) - плазмы, необходимо иметь сведения по термодинамике плазмы. [26]
Однако в любом случае, чтобы прогнозировать поведение потока ( и - Г) - плазмы, необходимо иметь сведения по термодинамике плазмы. [27]
Таким образом, все приведенные формулы для поправок к энергии и давлению за счет электростатического взаимодействия годятся лишь для того, чтобы проверить, до каких плотностей к плазме применима термодинамика идеального газа. Перейдя эту границу, мы попадаем в область, где плазма ведет себя как сжатый газ или жидкость, нагретая выше критической температуры. Никакими простыми законами термодинамические свойства плазмы в этой области не описываются. Они вообще практически не изучены, так как расчет коллективного взаимодействия многих частиц между собой - очень трудное дело. Но легко указать предельные законы термодинамики плазмы при еще более высоких плотностях. Эти законы относятся к области, где энергия плазмы и ее давление определяются уже не электростатическим взаимодействием, а другим физическим явлением - вырождением. [28]
 |
Расчетные изотермы степени ионизации для SiCb по модели идеального газа с учетом всех возбужденных состояний ионов. [29] |
Перечислим общие предпосылки второго аспекта. Во-первых, ку-лоновское взаимодействие ионов, описываемое поправкой Дебая-Хюккеля и второй вириальной поправкой, мало в той области состояний, в которой они одного порядка величины. По-видимому, это является следствием электронейтральности вещества - системы зарядов с разными знаками, когда в формулах присутствует много слагаемых разных знаков, и они в значительной мере компенсируют друг друга. Поэтому во втором аспекте кулонов-ским взаимодействием ионов вообще пренебрегают. Во-вторых, расчеты с учетом только основного состояния ионов показывают, что термодинамические величины практически не зависят от кратностей вырождения основных уровней ионов, будь это реалистические кратности вырождения, которые могут быть порядка нескольких десятков, или все они полагаются равными единице. Суммы по возбужденным уровням ( обрезанные по Лар-кину), хорошо сходятся, так что эффективно учитывается ограниченное число возбужденных уровней, а это почти эквивалентно некоторому увеличению кратности вырождения основного уровня. По этой причине во втором аспекте учитываются только основные уровни ионов, а кратность их вырождения задается регулярными формулами, хотя для больших атомных номеров Z на эксперименте наблюдается отклонения от этих регулярных правил, но это отклонение несущественно для термодинамики. Главное, от чего зависит термодинамика плазмы, это - от потенциалов ионизации атомов и ионов. [30]
Страницы: 1 2